Вопросы экологической безопасности промышленных предприятий волнуют людей давно. Особый интерес вызывают современные и эффективные технологии переработки отходов. А теперь представьте, что отходы одного производства могут послужить для очистки отходов другого! В Томском научном центре СО РАН совместно с учеными из Института химии нефти СО РАН и ТГУ создали катализатор для нейтрализации вредных химических веществ. Сырьем для этого катализатора служит мелкая фракция, образующаяся при дроблении ферросплавов. Фактически – пыль.

Производство ферросплавов относится к разряду многотоннажных, в результате образуются большие объемы промышленных отходов, которые, свою очередь, становятся сырьем для получения катализаторов на основе нитридов кремния методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, в процессе горения, – рассказывает Константин Болгару, старший научный сотрудник лаборатории новых металлургических процессов ТНЦ СО РАН. – Наш катализатор уже прошел успешные испытания в ТГУ под руководством доцента кафедры аналитической химии Лидии Скворцовой. Проведенные исследования показали, что под воздействием ультрафиолетового излучения он очищает водные растворы от различных растворимых органических загрязнителей, в том числе и лекарственных средств.

Разработка ученых имеет большие перспективы для утилизации медикаментов с истекшим сроком годности или для очистки сточных вод. Уже сейчас она превосходит по эффективности и рентабельности многие другие технологии. В дальнейшем, как поясняет Константин Александрович, введение в состав катализатора полупроводниковых фаз еще больше упростит его применение, и он сможет работать в области видимого спектра – при солнечном свете.

На основе нитрида кремния разработан пористый композиционный материал, из которого можно формировать фильтры разной формы и размера. Сделать это, однако, непросто, поскольку порошки плохо прессуются и распадаются. Выход из этой ситуации был найден благодаря сотрудничеству с Владимиром Манжаем и Марией Фуфаевой из ИХН СО РАН, которые занимаются криогелями. Напомним, это такие полимерные материалы, которые изначально пребывают в желеобразном состоянии, но проходя несколько циклов замораживания и оттаивания, становятся прочными и упругими, обладают высокой адгезией, то есть способностью сцепляться с другими веществами.

Как показали эксперименты, если смешать и заморозить катализатор с полимерами, а затем подвергнуть этот состав сжиганию методом СВС-синтеза, удается получить изделия заданной формы, обладающие повышенной твердостью и уникальной пористой структурой.

Совсем недавно на эту технологию, позволяющую создавать фильтры различной модификации, был получен патент РФ. Производство таких изделий будет достаточно простым, экологически безвредным, энергоемким и экономически выгодным.

Следующая задача, которую поставили перед собой ученые, это разработка переносной установки на основе пористых фильтров. Такое изделие можно будет применять для очистки сточных вод и при утилизации отходов производства.